Presentatie bij de werkgroep "Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk" door Willem Hendrik van Ledden voor de JCU Docentenconferentie Blink ui in bèta!

1. Maak van je profielwerkstuk
een meesterstuk !
Anniek Baumfalk
Annelieke Hijkoop
Erik Langereis
Willem Hendrik van Ledden
Junior College Utrecht , Universiteit Utrecht
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

2. 1. Introductie werkgroep
1. Introductie
2. Module Kennis Maken met Onderzoek
Doe mee!
3. Open onderzoek en excelleren
Gesprek met leerlingen
4. Wat heeft de UU te bieden?
Toelichting
5. Wat is de route naar een meesterstuk?
Discussie met onderzoeker
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

3. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Achtergrond:
Ontwikkelen leerlijn onderzoek
• JCU: onderzoeksdag prethesis thesis
• Partnerscholen: .... …. pws
Stimuleren
• onderzoekende houding
• zelfstandig onderzoek
• mogelijkheid om te excelleren
Module over open onderzoek naast inhoudelijke modules
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

4. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Inhoud:
Onderzoek van begin tot eind opzetten en uitvoeren.
Doel:
Leren onderzoeken
• Onderzoekende houding
• Kennis van onderzoeken
• Onderzoeksvaardigheden
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

5. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Onderzoekende houding
• Nieuwsgierig zijn
• Kritische houding tonen
• Staan op schouders van voorgangers
• Deel uitmaken van onderzoeksgemeenschap
Kennis van onderzoeken
• Verdiepen in onderwerp
• Stappen in wetenschappelijk onderzoek
Onderzoeksvaardigheden
• Algemene vaardighden (samenwerken etc.)
• Specifieke vaardighden (bijv. Rekenmethode, apparatuur)
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

6. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Opbouw module:
H2: Kennis maken
■ Onderzoeksopdrachten – groep
• Reflectieopdrachten – individueel
go/no go na onderzoeksfasen
H3: Stappen in onderzoek
► Oefenopdrachten - individueel en facultatief
H4: Communiceren over onderzoek en feedback
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

7. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
H2
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

8. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
H2
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

9. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Producten
Begeleiding en beoordeling
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

10. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Onderwerpen
• Eigen thema
• Handreiking:
http://www.fi.uu.nl/bps/
- Hoe vallen kegels
- Gistcellen
- Waterkwaliteit
- ….
3 groepen per onderwerp
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

11. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Meedoen:
• Leerlingenhandleiding beschikbaar
Opgave:
• Interesse
• Uitproberen 2011 / 2011-2012
Suggesties voor verbetering
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

12. 2. Module Kennis Maken met
Onderzoek
Vragen / discussie
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

13. 3. Open onderzoek en
excelleren
Gesprek met Anniek, Annelieke en Michelle
3 groepen, 3x 6 minuten, 3 leerlingen, na ronde 2 rouleren lln
1. Voorbereiding profielwerkstuk
2. Onderzoekende houding
3. Excelleren
Een goed idee?
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

14. 4. Menu van de UU
• Masterclass
voorbereiding op het pws
• Profielwerkstukbegeleiding
Onderwerpen via VO-coördinator natuurkunde / informatica; ter inzage
• Ikonderzoekwater.nl
Waterdeskundige begeleidt bij eigen of aangeboden onderwerp
Hoe ziet pws traject voor HAVO en VWO eruit?
Experimenteergroep
Opzetten van leerlijn onderzoek
Excellentietraject
Open onderzoek als mogelijkheid om te excelleren
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

15. Organisatie pws op school
Onderzoek Bèta-organisatie op het VO (7 scholen);
Bob Lefeber / Marloes Kloosterboer
Achtergrond:
Opzetten van onderzoeksleerlijn met profielwerkstuk als einddoel
Resultaten:
Facilitering van begeleider: 0-15 uur
Aantal vakken: 4x vrij te kiezen / 2x verplicht 2 vakken / 1x 1 vak
Preprofielwerkstuk: 3x / 1x open praktisch opdr. / 3x geen prepws
Tijdsplanning start: febr 5e – nov 6e / bijwonen pws pres.
Conclusie
Diversiteit qua planning, timing, organisatiestructuur
Ter inzage: conceptrapportage
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

16. 5. Wat is de route naar een
meesterstuk?
• Ervaring Erik Langereis
• Discussie over het begeleiden van leerlingen
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011

17. Profielwerkstuk op de universiteit
Erik Langereis en Ad van Gameren
e.langereis@uu.nl
JCU Docentenconferentie - 15 maart 2011
17

18. Profielwerkstuk op de universiteit
VWO: regulier profielwerkstuk (pws)
Eigen onderzoeksvraag van leerling
Gebruik van mogelijkheden van het natuurkundepracticum
JCU: thesisonderzoek
Onderwerp gerelateerd aan UU onderzoek
Directe begeleiding door onderzoeker
VWO: BètaPlus project
Wat kan de universiteit excellente leerlingen bieden?
• Discussie: voor – en nadelen
18/11

19. Opstellen van onderzoeksvraag
Herkenbaar en uitdagend
Zichtbaar effect, maar onduidelijke oorzaak
• Waarom is de lucht blauw en de zonsondergang rood?
Eenvoudig principe, maar lastig in de praktijk
• Echografie: zien met geluid?
Relevantie van onderzoek
19/11

20. Opstellen van onderzoeksvraag
Herkenbaar en uitdagend
Zichtbaar effect, maar onduidelijke oorzaak
• Waarom is de lucht blauw en de zonsondergang rood?
Eenvoudig principe, maar lastig in de praktijk
• Echografie: zien met geluid?
Relevantie van onderzoek
Rayleigh verstrooiing aan nanodeeltjes (d << λ) in de atmosfeer
2 4 6
I 0  n − 1   2π   d 
2
I s (λ , d , θ ) = 2  2      ( 1 + cos 2 θ )
2r  n + 2   λ   2 
Kleinere golflengtes worden meer verstrooid: 4e macht!
Verstrooiing neemt toe met deeltjesgrootte: 6e macht!
Relevantie: colloïdefysica (deeltjesgrootte) en astrofysica (exoplaneten)
20/11

21. Opzetten en uitvoeren van experiment
Aanspreken van de creativiteit
Eigen onderzoek met (beargumenteerde) hypothese
Stimuleren van alternatieve methode van aanpak
Maak een meetplan!
Logboek: noodzaak van gestructureerd werken
21/11

22. Opzetten en uitvoeren van experiment
Aanspreken van de creativiteit
Eigen onderzoek met (beargumenteerde) hypothese
Stimuleren van alternatieve methode van aanpak
Maak een meetplan!
Logboek: noodzaak van gestructureerd werken
Rayleigh in het lab: groei van nanodeeltjes in vloeistof
22/11

23. Discussie: bespreking van resultaten
Omgang met meetresultaten en grafieken
Docent: direct feedback op beschrijving van resultaten
• Gebruik een selectie van resultaten
• Duidelijke weergave en bijschrift bij figuren
• Bespreek grafieken volledig
• Welke deelconclusie volgt uit het resultaat
23/11

24. Conclusie en vervolgonderzoek
Trek algemenere conclusie uit de resultaten
Zeg niet alleen wat je niet kunt, maar benadruk juist
wat je wel kunt concluderen
Ben trots op eigen metingen!
Kwantitatieve bespreking van resultaten
“To err is human, to describe the error properly is
sublime”
Realistische afschatting van meetonzekerheid
Kritische beschouwing eigen onderzoek
Gebruik opgedane kennis voor gerichte voorstellen tot
vervolgonderzoek
24/11

25. Wat kan de universiteit bieden aan
excellente leerlingen
Wat is de toegevoegde waarde om het profiel-
werkstuk op de universiteit uit te voeren?
Wat zijn mindere aspecten aan / “bedreigingen”
van dergelijke projecten?
Er zijn extra kosten aan verbonden (± €100 per leerling)
Hoe te bereiken/selecteren van de juiste leerlingen?
Wat denkt u?
25/11

26. BètaPlus: pws project
Profielwerkstuk bij vakgroep op universiteit
Relevantie:
link werkstuk met actueel onderzoek op universiteit
Diepgang:
samenwerken met gespecialiseerde onderzoeker
Mogelijkheden:
gebruik van geavanceerde meetmethoden
Orientatie:
informeel kennismaken met de sfeer op een universiteit
Gemotiveerde en capabele leerlingen:
Extra inspanning vereist (120 uur)
Opzet project
8 middagen experimenteel werk op UU
• Voorbereiding / uitwerken op eigen school
Eindbeoordeling bij VWO docent
26/11

27. Profielwerkstuk op de universiteit
VWO: regulier profielwerkstuk (pws)
Eigen onderzoeksvraag van leerling
Gebruik van mogelijkheden van het natuurkundepracticum
JCU: thesisonderzoek
Onderwerp gerelateerd aan UU onderzoek
Directe begeleiding door onderzoeker
VWO: BètaPlus project
Wat kan de universiteit excellente leerlingen bieden?
• Discussie: voor – en nadelen
27/11

28. Rayleigh Verstrooiing
Waarom is de lucht blauw, de
zonsondergang rood en een wolk wit?
28 http://en.wikipedia.org

29. Experiment
Bestudeer Rayleigh verstrooiing aan groeiende nanodeeltjes in
vloeistof
2H + + S 2O32− → H 2 SO3 + S
nS → S n
Bekijk kleurverandering van licht met optische spectrometrie:
Golflengteafhankelijkheid van verstrooiing?
• Reflectie en Transmissie?
Groeisnelheid nanodeeltjes
• Invloed van concentraties Na2S2O3 en HCl?
• Invloed van temperatuur?
29/11

30. Rayleigh verstrooiing
De blauwe hemel:
Alleen verstrooid licht bereikt het oog
Verstrooid licht is blauwer gekleurd, omdat kleine
golflengtes meer verstrooid worden (4e macht λ!)
Waarom ziet de hemel eigenlijk niet paars?
• Gevoeligheid van menselijk oog
Blauwe lucht
30/11

31. Rayleigh verstrooiing
De witte/gele zon:
Licht dat niet verstrooid wordt bereikt het oog
Mie scattering aan grotere deeltjes domineert in
voorwaartse richting
Niet golflengteafhankelijk!!
Witgele zon
31/11

32. Rayleigh verstrooiing
De rode zonsondergang:
Licht dat niet verstrooid wordt bereikt het oog
Langere weg van licht door de atmosfeer
Meer verstrooiing aan deeltjes
Rood licht wordt minst verstrooid
Rode zonsondergang
32/11

33. Profielwerkstuk op de universiteit
VWO: regulier profielwerkstuk (pws)
Eigen onderzoeksvraag van leerling
Gebruik van mogelijkheden van het natuurkundepracticum
JCU: thesisonderzoek
Onderwerp gerelateerd aan UU onderzoek
Directe begeleiding door onderzoeker
VWO: BètaPlus project Nieuw
Opgezet voor excellente leerlingen
Profielwerkstuk bij vakgroep op universiteit
Relevantie – Diepgang – Mogelijkheden - Oriëntatie
33/11

34. Meesterstukken bij het JCU
Bekijk de posters op de markt over
open onderzoek en ervaring van lln
“Werken op de absolute grens van de
bestaande kennis is een bijzondere
ervaring.”
Maak van je profielwerkstuk een meesterstuk ! Werkgroep JCU - docentenconferentie 15 maart 2011